Похожие статьи
В Южной Америке обитает больше видов собак, чем где-либо еще на Земле, и новый удивительный геномный анализ, проведенный Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе, показывает, что все эти собакоподобные животные произошли от одного вида, который появился на континенте всего 3,5-4 миллиона лет назад. Ученые давно предполагали, что эти разнообразные виды произошли от более чем одного предка.
Что еще более удивительно? Самые высокие и самые маленькие виды являются наиболее близкими родственниками.
Некоторые из ключевых генетических мутаций, которые привели к быстрому появлению экстремальных различий в росте, размерах и рационе южноамериканских псовых, были введены искусственно путем отбора в течение последних нескольких тысяч лет, чтобы создать ошеломляющее разнообразие, наблюдаемое у более привычного вида псовых — домашней собаки.
Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, как быстро могут развиваться и распространяться новые виды животных в отсутствие конкуренции, и предлагает рекомендации по сохранению вымирающего вида южноамериканских псовых.
Сегодня в Южной Америке насчитывается десять видов собак и волков, известных как псовые. Семь из них — лисы, а три — более необычные: короткоухая собака, кустарниковая собака и гривистый волк.
В течение многих лет у ученых была теория о том, как Южная Америка стала домом для стольких видов собачьих. На этом континенте было очень мало плацентарных млекопитающих и не было предков псовых, пока около 3 миллионов лет назад вулканическая полоса суши, известная как Панамский перешеек, не поднялась над уровнем моря, что позволило животным свободно перемещаться между континентами. Это короткий промежуток времени для эволюции стольких видов от одного предка, поэтому ученые предположили, что через перешеек в разное время прошло несколько видов собачьих, дав начало существующим и ныне вымершим видам.
Чтобы выяснить, как эти виды были связаны между собой, как давно и с помощью каких генетических механизмов они разошлись, докторант Калифорнийского университета Дэниел Чавес, ныне аспирант Университета штата Аризона, и профессор эволюционной биологии Калифорнийского университета Роберт Уэйн секвенировали 31 геном, охватывающий все 10 существующих видов южноамериканских псовых. Они проследили эволюционные связи между видами, изучив расположение, количество и типы генетических мутаций между ними.
Удивительно, но генетические данные указывают на единую популяцию предков псовых, которая появилась между 3,5 и 3,9 миллионами лет назад — до того, как перешеек полностью поднялся — и насчитывала около 11 600 особей. По мнению исследователей, эти предки, должно быть, пробирались на юг через недавно возникший Панамский коридор, который в то время представлял собой узкую полосу саванны, обычно недоступную для более крупных популяций.
«Мы обнаружили, что все существующие псовые произошли от единого вторжения, которое проникло в Южную Америку к востоку от Анд, — рассказывает Чавес. — К 1 миллиону лет назад уже существовало много видов псовых, но они не отличались друг от друга генетически из-за потока генов, который происходит, когда популяции могут легко скрещиваться».
Вскоре эти виды распространились по всей Южной Америке, включая тонкую полоску земли к западу от Анд, приспосабливаясь к различным условиям окружающей среды и становясь более генетически различными. Исследователи обнаружили, что все 10 современных видов появились между 1 и 3 миллионами лет назад.
Они также установили, что жалобный волк, самый высокий и длинноногий псовый в Южной Америке и единственный, кто питается в основном фруктами, и низкорослая кустарниковая собака, которая зависит от мяса даже больше, чем волки и африканские дикие собаки, являются ближайшими родственниками. Изменения в гене, регулирующем длину ног, ответственны за разницу в росте.
«Кроме того, существовало множество других ныне вымерших видов гиперкарноядных, родственных кустарниковой собаке, — отмечает Чавес. — Они могли быть крупнее, поэтому, чтобы конкурировать, предки кустарниковой собаки стали меньше, а гривастый волк стал выше и в конце концов перестал конкурировать за мясо».
Такое быстрое и экстремальное видообразование в результате естественного отбора напоминает обширную дифференциацию среди домашних собак, которая быстро произошла в результате искусственного отбора человеком.
«Южноамериканские псовые — это домашние собаки в царстве диких животных, потому что они сильно различаются по длине ног и рациону питания, и это изменение произошло очень быстро, порядка 1-2 миллионов лет. Это естественная параллель с тем, что мы сделали с собаками. Все это произошло потому, что в Южной Америке не было такого типа хищников. Там было много добычи и не было крупных или средних хищников, с которыми можно было бы конкурировать. В этой пустой нише природа позволила столь быстрое излучение», — подчеркивают ученые.
Эксклюзивный перевод *
Фото: Диего Торрес / Центр дикой природы Napo Ecolodge
Ведущий автор рубрик «здоровье», «общество», «наука». Считаю, что журналист должен тщательно проверять информацию. А если ошибка все же произошла, нужно ее признать и извиниться.
